Дороги и мосты (стр. 1 )

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ДОРОЖНОЕ АГЕНТСТВО (РОСАВТОДОР)

СБОРНИК

ДОРОГИ И МОСТЫ

Выпуск 16/2

МОСКВА 2006

ПРЕДИСЛОВИЕ

Успешная реализация стоящих перед дорожной отраслью задач, связанных с ускорением развития и повышением транспортно-эксплуатационных качеств сети автомобильных дорог общего пользования в значительной степени зависит от целенаправленной технической политики в сфере развития науки и технологий, основанной на получении и эффективном применении новых научных знаний в области проектирования, строительства и эксплуатации дорог.

В очередном отраслевом сборнике научных трудов «Дороги и мосты» нашли отражения последние исследования ученых и специалистов ведущих научных, проектных и производственных дорожных организаций, вузовской науки по широкому кругу практических вопросов, актуальных для дорожного хозяйства.

В сборник вошли статьи, касающиеся развития новых методов экономики и управления в дорожном хозяйстве, в которых предлагается решение вопросов прогнозирования потребности в финансовых ресурсах для реализации программ ремонта автомобильных дорог с учетом результатов их диагностики, проектирования и строительства платных дорог, развития функциональной классификации автомобильных дорог для целей их модернизации, а также оценки и прогнозирования социально-экономических последствий дорожной аварийности в Российской Федерации на основе многофакторного анализа.

Значительное место в сборнике уделено публикациям, содержание которых отражает новые научные подходы к решению проблем повышения качества строительства и проектирования автомобильных дорог, в том числе в особых условиях. В этот раздел сборника вошли новые теоретические разработки в области оценки качества строительства дорог, проектирования дорожных одежд и насыпей на слабых основаниях, представлены прогрессивные методы инженерно-геологических изысканий на дорогах, а также оценки прочности дорожных одежд и долговечности асфальтобетонных покрытий.

В сборнике отражены основные результаты исследований по совершенствованию методов ремонта и содержания дорог. Особое место уделено научным исследованиям, направленным на разработку новых технологий зимнего содержания дорог с учетом международной практики для их применения в северных регионах Российской Федерации. По-новому освещены решения задач уширения проезжей части при капитальном ремонте дорог, оценки прочности жестких дорожных одежд. Представлены результаты исследований, направленных на обеспечение сохранности автомобильных дорог - даны рекомендации по оптимальным срокам ограничения осевых нагрузок, а также уточненные методы расчета воздействия на дорожную одежду грузовых автомобилей.

Один из разделов сборника посвящен исследованиям в области строительства, ремонта и содержания мостовых сооружений. В этом разделе представлены теоретические обоснования и расчетные методы оценки живучести железобетонных пролетных строений мостов, повышения прочности плитных пролетных строений эстакад, а также новые способы определения затрат на ремонт мостовых сооружений.

Завершает сборник серия статей, посвященных решению одной из наиболее актуальных проблем - сокращению дорожной аварийности. В них представлены уточненные методы выявления участков дорог с опасными условиями движения, способы повышения безопасности движения на основе совершенствования параметров поперечного профиля автомобильных дорог, повышения сроков службы дорожной разметки.

В целом, представленные в отраслевом сборнике научных трудов материалы могут быть использованы специалистами-практиками для решения широкого спектра задач повышения качества и эффективности дорожных работ в соответствии с принятой РОСАВТОДОРОМ в 2006 г. Концепцией обеспечения качества в дорожном хозяйстве.

Начальник управления Организации госзаказа и научно-технических исследований РОСАВТОДОРА, канд. экон. наук

Раздел I
ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ В ДОРОЖНОМ ХОЗЯЙСТВЕ

О ПРОГНОЗИРОВАНИИ ПОТРЕБНОСТИ В ФИНАНСИРОВАНИИ КАПИТАЛЬНОГО РЕМОНТА НА ОСНОВЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИАГНОСТИКИ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

Кандидаты технических наук
, A.M. Стрижевский ()

Транспортной стратегией России предусматривается дальнейшее совершенствование дорожного хозяйства и улучшение транспортно-эксплуатационного состояния автомобильных дорог. В связи с этим поднимаются вопросы потребности обеспечения финансирования дорожного хозяйства и, в частности, необходимости повышения объема затрат на капитальный ремонт федеральных автомобильных дорог.

Для оценки потребности в финансировании капитального ремонта , позволяющая прогнозировать затраты, опираясь на результаты диагностики дорог из АБДД «Дорога».

Известно, что критерием проведения капитального ремонта является снижение несущей способности дорожной конструкции до уровня, при котором ещё обеспечивается расчетная надежность дорожной одежды и соответствующее ей предельное состояние покрытия по ровности. Поэтому в основу предлагаемой методики положен прогноз изменения фактического состояния дорожных одежд по прочности с оценкой остаточного срока их службы, по результатам которого планируются затраты для ежегодного финансирования капитального ремонта.

Оценку прочности дорожной одежды осуществляют в соответствии с ОДН 218.1. [1], предусматривая усиление конструкции в момент, когда ее остаточный срок службы не превышает 1-2 лет, не допуская «лавинного» снижения модуля упругости дорожной конструкции. Величину остаточного срока службы дорожной одежды Тост определяли в соответствии с Правилами диагностики и оценки состояния дорог ОДН 218.0. [2] с уточнением используемых показателей по ОДН 218.1.:

(1)

где

q - показатель роста интенсивности движения во времени (q > l);

N1 - фактическая интенсивность движения, приведенная к расчетной нагрузке;

g - параметр, принимаемый в зависимости от типа дорожной одежды;

w* - коэффициент, учитывающий агрессивность воздействия расчетных автомобилей в разных погодно-климатических условиях;

А; В - эмпирические коэффициенты, характеризующие способность дорожной одежды сопротивляться воздействию многократно повторяющихся нагрузок;

Еф - фактический модуль упругости дорожной конструкции на рассматриваемый момент времени, МПа;

Xi - параметр, зависящий от проектной надежности дорожной одежды;

КПР - коэффициент относительной прочности дорожной одежды;

КРЕГ - региональный коэффициент;

KZ - показатель, определяющий особенность работы дорожной одежды под воздействием движения;

КСИ - коэффициент, учитывающий сопротивление конструктивных слоев дорожной одежды сдвигу и растяжению при изгибе.

Остаточный срок службы дорожных одежд федеральных автомобильных дорог разных категорий определяли по характерным участкам, различающихся фактической интенсивностью движения транспортного потока и модулем упругости дорожных конструкций. Дифференцирование дорог осуществляли из расчета, чтобы характерные участки различались по модулю упругости не более 12-15%.

Приведение состава движения к расчетным нагрузкам осуществляли в соответствии с ОДН 218.046-01 [3]. Состав движения принят одинаковым для всех дорог, % - в среднем: легковые - 20, грузовые автомобили типа ГАЗ -23, грузовые автомобили типа ЗИЛ -25, грузовые автомобили типа МАЗ - 17, автопоезда типа КамАЗ - 10, автобусы типа ЛАЗ -5.

Требуемые модули упругости дорожных конструкций Еф назначали (в соответствии с [1]) на перспективу, соответствующую региональным нормам межремонтных сроков службы дорожных одежд [4]. При этом для дорог I - III категорий рассматривали конструкции с дорожными одеждами капитального типа, а для дорог IV категорий - облегченные конструкции.

Затраты на капитальный ремонт (СКР) определяли в соответствии с ОДН 218.0. [2] по формуле стоимости усиления, уточненной коэффициентом удорожания Куд, учитывающим дополнительные затраты при капитальном ремонте, связанным с перестройкой дорожной одежды, восстановлением водопропускных труб, перестройкой примыканий и устройством дополнительных полос на подъем.

СКР = 4000·(2,7180,0075·Eтр - 2,7180,0075·Еф)·Zд·Вш·Кт·Хд·Куд, руб/км (2)

где

Zд - эмпирический коэффициент, учитывающий затраты по другим видам работ, осуществляемым одновременно с работами по усилению дорожной одежды;

Вш - ширина проезжей части, м;

Кт - территориальный коэффициент стоимости;

Хд - коэффициент изменения стоимости усиления дорожной одежды по отношению к 1991 году:

(3)

где St - текущий курс рубля.

Коэффициент удорожания:

(4)

где

Су - затраты на усиление дорожной одежды по ОДН 218.0., руб/км;

Ск - полные затраты на капитальный ремонт, руб/км.

С использование данных Росавтодора о средней стоимости 1 км капитального ремонта в 2006 г. значение коэффициента удорожания колеблется в пределах 1,53 - 5,48 для федеральных дорог I-IV категорий. По данным Росдорнии значение этого коэффициента может достигать, соответственно, величин 2,32 - 4,8.

В качестве примера использования предлагаемой методики в табл. 1 представлены исходные данные из АБДД «Дорога», а в табл. 2 - результаты расчета остаточных сроков службы дорожных одежд, требуемых модулей упругости конструкций и требуемых затрат на капитальный ремонт федеральных автомобильных дорог I - IV категорий, расположенных в I - II дорожно-климатических зонах.

Расчеты свидетельствуют, что при принятом условии ремонта (критерий - остаточный срок службы дорожной одежды) необходимые затраты на капитальный ремонт федеральных автомобильных дорог, расположенных только в I - II дорожно-климатических зон (ДКЗ) составляют более 35 млрд. руб., что в настоящее время [5] значительно превышает фактические объемы финансирование капитального ремонта (15,826 млрд. руб.). Принимая это во внимание, указанная стратегия капитального ремонта участков дорог с остаточным сроком службы до 1-2 лет является преждевременной. В настоящее время целесообразно в первую очередь капитально ремонтировать дороги с полностью выработанным ресурсом по сроку службы дорожной одежды (Тост = 0). При этом потребуется капитально отремонтировать 127 км + 250 км + 180 км соответственно дорог I, II и IV категорий с общими затратами всего ~ 7 млрд. руб. В следующем текущем году капитальный ремонт потребуется на дорогах с остаточным сроком службы 1 год (187 + 557 + 527 км дорог, соответственно, I, II и III категорий) с затратами ~ 12,7 млрд. руб.

Конкретные адреса выполнения работ определяют по данным АБДД «Дорога». В случае если капитальный ремонт будет выполнен не полностью, необходимо предусматривать дополнительные затраты на ликвидацию недоремонта (рис.1).

По результатам ежегодно выполняемых работ уточняют исходные данные (см. табл. 1 и пересчитывают потребность в затратах на капитальный ремонт.

Аналогично может быть оценена потребность в затратах на капитальный ремонт дорог, расположенных в других дорожно-климатических зонах.

Предложенная методика позволяет организовать ежегодный мониторинг изменения состояния дорожных одежд по прочности и осуществлять прогноз потребности в финансировании капитального ремонта федеральных автомобильных дорог по критерию остаточного срока службы дорожных одежд.

Рис.1. Рост дополнительных затрат на капитальный ремонт с учётом задержек проведения ремонтных работ (данные Дирекции Дороги России)

Таблица 1

Исходные данные диагностики автомобильных дорог на 2005 год (I - II ДКЗ)

Категория дорог	Показатели	Фактический модуль упругости (Еф), МПа
116	124	143	164	188	216	249	287	330	379	436	466
I	N, авт/сут	27700	13640	17214	18483	16873	17071	20434	32282	29755	45805	73961	47735
	L, км	8,64	9,07	11,9	97,41	187,21	295,03	220,78	132,84	36,61	17,85	4,24	4,24
II	N, авт/сут	5207	5303	5032	5655	4952	4863	7977	10317	11041	9995
	L, км	48,12	67,68	134,56	557,06	1103,93	1874,97	1484,9	604,39	220,27	13,87
III	N, авт/сут	1802	1845	2126	3221	2877	3224	4297	3424	5697	4488
	L, км	232,44	294,1	467,39	1320	2126,63	2145,36	935,54	276,95	72,32	0,84
IV	N, авт/сут	2015	2666	3961	1974	3768	3480	2449	2017
	L, км	117,13	38,49	23,65	132,06	254,74	139,85	56,91	2,28

Таблица 2